[发明专利]光学图像传感器和嵌入有该光学图像传感器的平板显示器

说明书

本公开涉及光学图像传感器和嵌入有该光学图像传感器的平板显示器。本公开提出一种光学图像传感器，该光学图像传感器包括：盖板，该盖板具有感测区域；基底光学膜，该基底光学膜被设置在盖板下方；光入射膜，该光入射膜被设置在盖板下方的基底光学膜的一侧处；光辐射膜，该光辐射膜被设置在盖板下方的基底光学膜上并且与感测区域对应；低折射率层，该低折射率层位于光入射膜和光辐射膜下方；光源，该光源被设置在光入射膜下方；以及光传感器，该光传感器被设置在光入射膜下方。

技术领域

本公开涉及嵌入有诸如指纹图像传感器之类的光学图像传感器的平板显示器。特别地，本公开涉及一种光学图像传感器以及嵌入有该光学图像传感器的平板显示器。

背景技术

已经开发了各种基于计算机的系统，包括笔记本计算机、平板个人计算机(或PC)、智能手机、个人数字助理、自动取款机和/或搜索信息系统。因为这些装置使用并存储各种个人信息以及商业信息和贸易秘密，所以需要加强安全性以便防止这些重要数据被泄漏。

为了这样做，已经提出了一种用于使用识别授权用户的生物信息的图像传感器来加强安全性的方法。例如，指纹传感器一般地被用于在执行注册和认证时增强安全性。指纹传感器用于感测用户的指纹。可以将指纹传感器分类为光学指纹传感器和电容式指纹传感器。

光学指纹传感器使用诸如发光二极管(或LED)之类的光源来辐照光并且使用CMOS(或互补金属氧化物半导体)图像传感器来检测由指纹的脊部反射的光。因为光学指纹传感器可以使用LED光来扫描指纹，所以需要传感器配备有用于执行扫描过程的附加装置。存在增加用于扫描图像的物体的大小的局限。因此，存在用于将光学指纹传感器应用于诸如与显示装置组合之类的各种应用的局限。

对于常规的光学指纹传感器，已知的是于2006年6月26日登记的标题为“Adisplay apparatus having fingerprint identification sensor(具有指纹识别传感器的显示设备)”的韩国专利10-060817以及于2016年4月21日公开的标题为“Display deviceincluding fingerprinting device(包括指纹装置的显示装置)”的韩国专利申请10-2016-0043216。

以上提及的光学指纹传感器被配置为使用显示区域作为用于输入用户的选择的触摸区域和用于感测指纹的感测区域。然而，此光学指纹传感器使用具有非常低的方向性的漫射(或发散)光。因此，存在识别精确的指纹图案的局限。当使用诸如具有高方向性的红外激光之类的准直光时，很难产生覆盖更宽的区域的感测光。因此，指纹感测区域被限制在小区域中。为了在更宽的扫描区域上辐照准直光，需要特定扫描结构，使得此系统不适合于便携式设备或个人显示设备。

因此，对于嵌入有指纹传感器的便携式装置，主要使用电容式指纹传感器。然而，电容式指纹传感器也有许多问题。

电容式指纹传感器被配置为检测在指纹传感器上接触的指纹的脊部与谷部之间的电差异。对于常规的电容式指纹传感器，已知的是于2013年11月21日公开的标题为“Capacitive Sensor Packaging(电容式传感器封装)”的美国专利申请2013/0307818。

以上提及的电容式指纹传感器被配置为嵌入有特定按钮的组装件型。它包括电容板以及具有用于检测指纹的脊部与谷部之间的电容差异的电路的硅晶片。一般地，因为指纹的脊部和谷部的大小非常微小(大约300～500μm(微米))，所以电容式指纹传感器需要高分辨率传感器阵列和集成芯片(或IC)以用于对指纹检测进行处理，为了这样做，硅晶片被配置为将传感器阵列和IC包括在一个基板上。

然而，当高分辨率传感器阵列和IC形成在同一硅晶片上时，组装件结构用于将按钮与指纹传感器接合。因此，该结构将是非常复杂的并且还会增加非显示区域(或者边框区域)。在一些情况下，按钮(即，智能手机的主键)将与指纹传感器重叠，使得整个装置的厚度将变厚。此外，用于指纹的感测区域将取决于按钮的大小。